1、第一章运动的描述第一节描述运动的基本概念一、质点、参考系1质点用来代替物体的有质量的点它是一种理想化模型即时应用1 做下列运动的物体,能当成质点处理的是()A自转中的地球B旋转中的风力发电机叶片C研究被运动员踢出的旋转足球时D匀速直线运动的火车2参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的某个其他物体参考系可以任意选取通常以_或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动二、位移和路程位移路程定义位移表示质点的位置变动,它是质点由初位置指向末位置的有向线段路程是质点运动轨迹的长度区别(1)位移是_量,方向由初位置指向末位置(2)路程是标量,没有方向联系(1)在_运动中,位移的大小等于路程(2
2、)其他情况下,位移的大小_于路程三、速度和速率1平均速度:运动物体的_和运动所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向跟_的方向相同2瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢3瞬时速率:简称速率,等于瞬时速度的大小,是标量4平均速率:_与时间的比值,不一定等于平均速度的大小即时应用2 (2013成都七中高三模拟)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s下列说法正确的是()A物体在AB段的平均速度为1
3、m/sB物体在ABC段的平均速度为 m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D物体在B点的速度等于AC段的平均速度四、加速度1定义式:a_;单位是m/s2.2物理意义:描述速度变化的快慢3方向:与速度变化的方向相同4物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体_(2)当a与v垂直时,物体速度大小_(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体_即时应用3一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中()A速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最
4、大值C位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值热身体验1.下列说法正确的是()A参考系必须是固定不动的物体B参考系可以是做变速运动的物体C地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D研究跳水运动员做转体动作时,运动员不可视为质点2关于位移和路程,下列说法正确的是()A物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程,其位移可能为零D物体通过的路程不等,但位移可能相同3.如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点,下列说法正确的是
5、()A人从A到B的平均速度方向由A指向BB人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向C人在B点瞬时速度方向由A指向BD人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向4在下面所说的物体运动情况中,可能出现的是()A物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零B物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大C运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零D做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小考点1平均速度的计算一辆汽车沿平直公路以速度v135 km/h行驶了的路程,接着以速度v220 km/h行驶完其余的路程,求:汽车全程的平均速度大小跟踪训练1一质点沿直线Ox方向做变速运动,它
6、离开O点的距离随时间变化的关系为x52t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v6t2(m/s)该质点在t0到t2 s间的平均速度和t2 s到t3 s间的平均速度大小分别为()A12 m/s,39 m/sB8 m/s,38 m/sC12 m/s,19.5 m/s D8 m/s,12 m/s考点2加速度的计算有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g10 m/s2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值试问:(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h
7、的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,碰撞时间为2.1103 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?跟踪训练2一足球以12 m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为24 m/s,球与脚接触时间为0.1 s,则此过程中足球的加速度为()A120 m/s2,方向与踢出方向相同B120 m/s2,方向与飞来方向相同C360 m/s2,方向与踢出方向相同D360 m/s2,方向与飞来方向相同第二节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1速度与时
8、间的关系式:_.2位移与时间的关系式:_.3位移与速度的关系式:_.即时应用1 (2013扬州高三测试)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示()Av0tat2 Bv0tC. D.at2二、匀变速直线运动的推论1平均速度公式:v_.2位移差公式:xx2x1x3x2xnxn1_.可以推广到xmxn(mn)aT2.3初速度为零的匀加速直线运动比例式:(1)1T末,2T末,3T末瞬时速度之比为:v1v2v3vn_.(2)1T内,2T内,3T内位移之比为:x1x2x3xn_.(3)第一个T内,第二个T内,第三
9、个T内位移之比为:xxxxn_(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1t2t3tn 即时应用2 一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动,v020 m/s,加速度大小为5 m/s2,求:(1)物体经多少秒后回到出发点?(2)由开始运动算起,求6 s末物体的速度三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1自由落体运动规律(1)速度公式:vt_.(2)位移公式:h_.(3)速度位移关系式:v_.2竖直上抛运动规律(1)速度公式:vt_.(2)位移公式:h_.(3)速度位移关系式:_2gh.(4)上升的最大高度:h_.(5)上升到最大高度用时:t_.即时应用3 小球每隔0.2 s从同一高度
10、抛出,做初速为6 m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰第一个小球在抛出点以上能遇到小球数为(取g10 m/s2)()A三个B四个C五个 D六个热身体验 1.一辆以20 m/s的速度行驶的汽车,突然采取急刹车,加速度大小为8 m/s2,汽车在刹车后的3秒内的位移和3秒时的速度分别为()A24 m,4 m/sB25 m,4 m/sC24 m,4 m/s D25 m,021.(原创题)一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s,速度为2 m/s,则下列说法正确的是()A斜面长度为1 mB斜面长度为2 mC物体在斜面上运动的总时间为2 sD到达斜面底端时的速度为4 m/s22.某
11、列车离开车站后做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,前1 s内的位移为10 m,前2 s内的位移为25 m,则前3秒内的位移为()A40 m B45 mC50 m D55 m3(创新题)2012年8月12日,在第30届伦敦奥运会田径项目女子跳高决赛中,俄罗斯选手奇切洛娃夺得冠军奇切洛娃的重心离地面高1.2 m,起跳后身体横着越过了1.96 m的高度据此可估算出她起跳时的竖直速度大约为(取g10 m/s2)()A2 m/s B4 m/sC6 m/s D8 m/s考点1匀变速直线运动基本规律的应用 (2011高考新课标全国卷)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变在第一段时间间
12、隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比考点2匀变速直线运动推论的应用 (1)物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图所示已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间(2)一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s内经过的位移为24 m,在第二个4 s内经过的位移是60 m求这个物体运动的加速度和初速度各是多少?考点3自由落体运动和竖直上抛运动某人站在高楼的
13、平台边缘,以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子不考虑空气阻力,取g10 m/s2.求:(1)石子上升的最大高度是多少?回到抛出点所用的时间为多少?(2)石子抛出后通过距抛出点下方20 m处所需的时间第三节运动图像追及、相遇问题一、直线运动的xt图像1物理意义:反映了做直线运动的物体_随时间变化的规律2图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的_(2)图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的_3两种特殊的xt图像(1)若xt图像是一条倾斜的直线,说明物体在做_直线运动(2)若xt图像是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于_状态二、直线运动的vt图像1物理意义:反映了做直线运动的
14、物体_随时间变化的规律2图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的_(2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的_3截距的意义(1)纵坐标截距表示t0时刻的_(2)横坐标截距表示速度为零的_4图像与坐标轴围成的“面积”的意义(1)图像与坐标轴围成的面积表示物体的_(2)若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为_;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为_5两种特殊的vt图像(1)若vt图像是与t轴平行的直线,说明物体做_运动(2)若vt图像是一条倾斜的直线,说明物体做_运动即时应用1(2013武汉外国语学校高三月考)物体甲的位移与时间图像和物体乙的速度与时间
15、图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是()A甲在整个t6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B甲在整个t6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 mC乙在整个t6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零D乙在整个t6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m三、追及和相遇问题1两类追及问题(1)若后者能追上前者,追上时,两者处于_,且后者速度一定不小于前者速度(2)若追不上前者,则当后者速度与前者_时,两者相距最近2两类相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇即时应用2甲、乙两车在一平
16、直道路上同向运动,其vt图像如图所示,图中OPQ和OQT的面积分别为s1和s2(s2s1)初始时,甲车在乙车前方s0处,则()A若s0s1s2,两车不会相遇B若s0s1,两车相遇2次C若s0s1,两车相遇1次D若s0s2,两车相遇1次热身体验 1.质点A、B的xt图像如图所示,由图可知()A从第3 s起,两质点运动方向相同,且vAvBB两质点由同一位置开始运动,但质点A比质点B迟3 s才开始运动C在3 s5 s内两质点一定做同向匀速直线运动,5 s末质点A、B相遇D5 s内质点A、B的平均速度相等2. (2013雅安中学高三模拟)一物体自t0时开始做直线运动,其速度时间图线如图所示,下列选项正
17、确的是()A在06 s内,物体经过的路程为40 mB在06 s内,物体离出发点最远为30 mC在04 s内,物体的平均速度为7.5 m/sD在5 s6 s内,物体在原点的负方向一侧31.甲、乙两车从同一地点出发,向同一方向行驶,它们的vt图像如图所示,下列判断正确的是()A在t1时刻前,乙车始终在甲车的前面B在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车的速度大C在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车增加得快D在t1时刻两车第一次相遇32.如图所示,A、B两物体相距x7 m,物体A以vA4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB10 m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为a2 m/s
18、2,那么物体A追上物体B所用的时间为()A7 sB8 sC9 s D10 s考点1运动图像的应用 (2013树德中学高三质检)亚丁湾索马里海峡六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的vt图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变,则下列说法正确的是()A海盗快艇在066 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动B海盗快艇在96 s末开始调头逃离C海盗快艇在66 s末离商船最近D海盗快艇在96116 s内做匀减速直线运动跟踪训练1图为一质点做直线运动的vt图像,下列说法正确的是()A整个过程中,E点对应时刻离出发点最
19、远B整个过程中,BC段对应过程的加速度最大C在1822 s时间内,质点的位移为24 mD在1418 s时间内,质点的位移为34 m考点2追及、相遇问题甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;(2)乙车追上甲车所用的时间跟踪训练2 (2013南充一中高三质检)在平直道路上,甲汽车以速度v匀速行驶当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时,立即以大小为a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动,则()A甲、乙两车之间的距离一定不断减小B甲、乙两车之间的距离一定不断增大C若v,则两车一定不会相撞D若v,则两车一定不会相撞7